Реактор для гидрометаллургических процессов

 

1. РЕАКТОР ДЛЯ ГИДРСМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, включающий цилиндрический корпус с коаксиально размещенным внутри него направляющим цилиндром, соединенным с вибропроводом , штоком с дисками и со стаканом фильтровальный элемент и патрубки для подачи и удаления фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при обработке тяжелого минерального сырья путем создания подъемной силы и устранения контакта минеральных частиц с фильтровальной поверхностью, он снабжен установленной коаксиально направляющему цилиндру цилиндроконической обечайкой с патрубком подачи сырья, диффузором , закрепленным на внутренней поверхности нижней части цилиндроконической обечайки и расположенным под направляющим цилиндром эластичным диском, укрепленным на штоке в нижней его части и взаимодействующим с конической частью цилиндроконической обечайки, при этом стакан расположен между диффузором и эластичным диском. С 2. Реактор по п. 1, отличаю-S щ и и с я тем, что верхняя часть на (Л правляющего цилиндра выполнена в виде камеры для отстоя твердой фазы, в которой размещен фильтровальный элемент , закрепленный на штоке, выполненном в верхней части полым и снабженном клапаном, установленным под фильтровальным элементом. CUD СП со КчЭ ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

3(50 01 D 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3584617/23-26 (22) 28.02.83 (46) 07,06.84. Бюп, 9 21 (72) М .И.Левин,А .A,Tèòoâ и A .М,Леонов (71) Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (53) 668.061.4(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 67687, кл. В 01 D 11/02 1947.

2. Авторское свидетельство СССР

В 628940, кл. В Ol D 11/02, 1978. (54)(57) 1, РЕАКТОР ДЛЯ ГИДРСФФЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, включающий цилиндрический корпус с коаксиально . размещенным внутри него направляющим цилиндром, соединенным с вибропроводом, штоком с дисками и со стаканом, фильтровальный элемент и патрубки для подачи и удаления фаэ, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при обработке тяжелого минерального сырья путем создания подъемной силы и устранения,SU„„25 А контакта минеральных частиц с фильтровальной поверхностью, он снабжен установленной коаксиально направляющему цилиндру цилиндроконической обечайкой с патрубком подачи сырья, диффузором, закрепленным на внутренней поверхности нижней части цилиндроконической обечайки и расположенным под направляющим цилиндром эластичным диском, укрепленным на штоке в нижней его части и взаимодействующим с конической частью цилиндроконической обечайки, при этом стакан расположен между диффузором и эластичным диском.

С2

2. Реактор по п. 1, о т л и ч а ю-Ж шийся тем, что верхняя часть направляющего цилиндра выполнена в виде камеры для отстоя твердой фазы, в которой размещен фильтровальный эле- % мент, закрепленный на штоке, выполненном в верхней части полым и снаб- ф женном клапаном, установленным под фильтровальным элементом.

1095925

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть.использовано для проведения гидрометаллургическнх процессов, например выщелачивания руд и концентратов, растворения, кристаллизации. 5 Известно устройство для гидрометаллургйческих процессов, состоящее из цилиндрического вертикального корпуса с Патрубками для подачи сырья и удаления продуктов, вала, установленного 10 в корпусе, перфорированных дисков, закрепленных на валу. Вал соединен с источником вибрации.

В результате вибрации дисков происходит интенсивное перемешивание ре- 15 агентов, ускорение процесса t:lj, Недостатком указанного устройства является отсутствие непрерывной циркуляции реагента в аппарате и, как

° следствие этого, невозможность глу- 70 бокого превращения сырья при непрерывном режиме загрузки и выгрузки материалов, устройство применимо главным образом при взаимодействии жидких фаз, Применение его для обра- 25 ботки крупнозернистого тяжелого сырья невозможно.

Известен реактор для гидрометаллургических процессов, включающий цилиндрический корпус с коаксиально размещенным внутри него направляющим цилиндром, соединенным с виброприводом, штоком с дисками и со стаканом фильтровальный элемент и патрубки для подачи и удаления фаз (2).

Недостатками известного реактора являются невозможность переработки . тяжелого, крупнозернистого сырья изэа небольшой подъемной силы,создаваемой пульсирующей жидкостью при ее циркуляции;.низкая надежность работы 40 аппарата при переработке пульп, со держащих абразивные твердые частицы из-за создания знакопеременных пульсаций внутри перфораций дисков, что приводит к их износу, Наличие фильт- 45 ровального элемента, находящегося в неподвижном состоянии, приводит к его быстрому эабиванию тонкодисперсным шламом.

При фильтровании пульп, содержащих50 кроме шлама твердые абразивные частицы, например концентрата минерального сырья, поверхность фильтрования разрушается, теряет фильтровальную способность.

Цель изобретения — повышение надежности B работе при обработке тяжелого минерального сырья путем создания подъемной силы и устранения контакта минеральных частиц с фильтро= вальной поверхностью., 60

Поставленная цель достигается тем, что реактор для гидрометаллургических процессов, включающий цилиндрический, корпус с коаксиально раэмещенным внутри него направляющим цилинд- 65 ром, соединенным с виброприводом, штоком с дисками и со стаканом, фильт.ровальный элемент и патрубки для подачи и удаления фаэ, снабжен установленной коаксиально направляющему цилиндру цилиндроконической обечайкой с патрубком подачи сырья, диффузором, закрепленным на внутренней поверхнос» ти нижней части цилиндроконической обечайки и расположенным под направляющим цилиндром эластичным диском, укрепленным на штоке в нижней его части и взаимодействующим с конической частью цилиндроконической обечайки, при этом стакан расположен между диффузорами и эластичным диском.

Целесообразно, чтобы верхняя часть направляющего цилиндра была выполнена в виде камеры; для отстоя твердой фазы, в которой размещен фильтровальный элемент, закрепленный на штоке, выполненном в верхней части полым и снабженном клапаном, установленным

Йод фильтровальным элементом.

На чертеже изображен продольный разрез реактора для гидрометаллургических процессов, Реактор содержит цилиндрический корпус 1, в котором установлен направляющий цилиндр 2, внутри направляющего цилиндра 2 расположен шток 3, соединенный с виброприводом 4, На штоке

3 закреплены перфорированные диски 5 и стакан б, расположенный между эластичным диском 7 и диффузором 8.

Эластичный диск 7 укреплен на штоке

3 в его нижней части и взаимодействует с конической частью цилиндроконической обечайки 9, которая установлена коаксиально направляющему цилиндру 2.. Диффуэор 8 закреплен на внутренней поверхности обечайки 9 и расположен.под направляющим цилиндром 2.

Верхняя часть направляющего цилиндра

2 выполнена в виде отстойной камеры

l0, в которой размещен фильтровальный элемент 11, закрепленный на штоке 3 и корпусе отстойной камеры 10. Верхняя часть штока 3, расположенная в отстойной камере 10, выполнена полой и снабжена клапаном 12, установленным под фильтровальным элементом 11. Корпус реактора закрыт крышкой, на крышке расположен сильфон 13, жестко закрепленный на штоке 3, Полая часть . штока 3 соединена с вакуумной системой (не показана) с помощью патрубка

14, При непрерывной работе каскада реакторов частично превращенное сырье направляют через патрубок 15 на последующую стадию обработки. Загрузку сырья осуществляют через патрубки lб н 17> циркуляцию пульпы - через патрубок 18.

Аппарат работает следующим образом, В полость цилиндроконической обечайки 9 подают через патрубок 17 сус1095925 пензию, состоящую из 20%-ной соляной кислоты и частиц ильменитового концентрата крупностью 150-400 мкм. Величина отношения массы твердой фазы к жидкой Т:Ж-0,5. Включают вибропривод 4 и осуществляют циркуляцию двух потоков: суспеизии между полостью направляющего цилиндра 2 и цилиндроконической обечайкой 9; осветленной жидкости между отстойной камерой 10 и полостью цилиндрического корпуса 1. 10

Возвратно-поступательное движение

-штока 3 передается перфорированным дискам 5 и эластичному диску 7, который взаимодействует с конической частью цилиндроконической обечайки 9. )5

При движении эластичного диска 7 вверх происходит всасывание жидкости в коническую часть цилиндроконической обечайки 9. Затем эластичный диск 7 опускается, перекрывает отверстие и цикл снова повторяется. Жидкость проходит в кольцевой зазор .между стаканом б и диффузором 8 и поступает в направляющий цилиндр 2. Суспензия проходит чеРез перфоРированные диски

5, через патрубок. 18 и сливается вниз. Затем вновь пройсходит подъем суспенэии в направляющий цилиндр 2.

Одновременно с процессом циркуляции суспенэии через направляющий цилиндр

2 происходит процесс отделения твер- дой минеральной фазы .от жидкости в отстойной камере 10. Твердые частицы под действием силы гравитации отделяются от жидкости. Жидкость затем фильтруется через фильтровальный эле-З5 мент 11, совершающий колебательные движения,и поступает в патрубок 18 соединяющий отстойную камеру 10 с ци линдроконической обечайкой 9, Далее

:чистая жидкость поступает под элас- 4ц тичный диск 7, всасывается в цилиндроконическую обечайку 9 и процесс повторяется. По мере накопления тонкодисперсного шлама в отстойной камере

10. в полой части штока 3 создают 45 разрежение путем соединения патрубка

14 с вакуумной системой (не показана), При достижении заданной величины разрежения клапан 12 открывается и пульпа устремляется в полость штока 3 и удаляется через патрубок 14.

После отделения шлама от жидкости ее возвращают в полость реактора. удаление шлама осуществляется периодически. Процесс выщелачивания осуществляется непрерывно путем подачи сырья через патрубок 17 и удаления продукта через патрубок 15 с задвижкой, Для достижения глубокого превращения сырья устанавливают каскад из однотипных реакторов.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить удельную производительность реактора в 2 раза путем турбулиэации и циркуляции потока реагентов с помощью взаимодействия эластичного диска 7 с перфорированными дисками 5, расположенными на одном штоке 3; расширить технологические воэможности реактора за счет создания подъемной силы большой энергии с помощью установки эластичного диска 7 под диффуэором 8 и расширяющейся части диффузора 8 под направляющим цилиндром

2; повысить надежность работы реактора путем устранения непосредственного взаимодействия твердых минеральных частиц с эластичным диском 7 и фильтровальным элементом 11, что достигается установкой стакана б над эластичным диском 7 и введением узкой части диффузора 8 в полость стакана 6, укрепленного на штоке 3; осуществить отделение шлама от суспенэии непосредственно в процессе выщелачивания в результате установки фильтровального элемента 11 в отстойной камере 10 расположенной над направляющим цилиндром 2, выполнения штока 3 полым с укрепленным на нем клапаном 12, открываемым вакуумной системой.

Предлагаемая конструкция аппарата

1 дает возможность создания каскада непрерывно действующих реакторов высокой производительности.

Составитель 3.Алек сандрова

Редактор A Âëàñåíêî Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4055/46 Тираж б 82 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Чосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4